CN102876599B - 一种粘质沙雷氏菌及其在促进中国枫香生长中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粘质沙雷氏菌FXW-NJ2D，其分类命名为粘质沙雷氏菌（Serratria marcescens subsp marcescens），已保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC M 2012261。本发明还公开了上述粘质沙雷氏菌在中国枫香促生长中的应用。本发明菌株在液体摇瓶培养的情况下，对难溶性磷酸盐磷酸三钙、磷酸铁、磷酸铝、和羟基磷灰石具有较强溶解效果；该菌株制成菌剂接种于中国枫香实生苗，结果表明，该菌剂能明显促进其生长发育。因此，本发明能为将来开发中国枫香专用微生物肥料提供优良的菌株资源。
Description
技术领域
本发明属于生物肥料领域中的微生物肥料技术领域，具体涉及一种中国枫香根际高效解磷粘质沙雷氏菌及其应用。
背景技术
中国枫香(Liquidambar formosana)属落叶大乔木,是喜光深根性树种，分布于热带及亚热带地区,长江以南各省均有分布。枫香树形雄伟美观,叶色有明显的季相变化,极具观赏价值,也是园林绿化的优良树种。此外，枫香还应用于建筑、医药、香料、食用原料等行业。随着枫香应用范围的扩大，枫香的需求量上升，因此筛选枫香根际高效解磷细菌促进枫香的生长具有重大意义。
我国南方是重要的枫香生产基地，红壤面积广。由于南方高温多雨，加之人工不合理的耕作，土壤分化严重，使得土壤酸化现象严重，土质呈酸性（邱燕，2003）。而红壤中富含活性铁和铝，可溶性磷易与铁、铝相结合形成难溶性的磷酸铁与磷酸铝，导致土壤有效磷含量降低（沈善敏，1998），有报道表明南方红壤中全磷含量在0.05%以下，有效磷含量在1-2mg/kg之间（文亦芾，2005）。因此磷成为中国枫香营养的限制因素。
无机解磷微生物可将土壤中难溶性的磷溶解为植物可吸收利用的有效磷，不但能提高土壤中有效磷含量，促进植物对磷的吸收利用，而且能促进植物的生长。土壤中的无机解磷细菌，数量多，繁殖快，分布广泛。能将土壤中具高效解磷作用的菌株筛选出来，研制成解磷菌剂施入土壤，对发展可持续林业就有深远的意义。
磷是植物最重要的营养元素之一，尽管土壤全磷含量一般都比较高，但植物能够吸收的磷却不多，故磷常常成为植物营养的限制因素。在磷素供给不理想的状态下，植物将减产5一15%。具统计，我国有74%的耕地土壤明显缺磷，而土壤中95%以上的磷为无效磷，很难被植物吸收植物利用，而利用土壤中自有的微生物的解磷功能，可以在保持土壤原有结构形状的前提下，提高土壤可被植物吸收利用的可溶性磷含量。
中国枫香生长快，耗养快，容易造成土壤中的营养匮乏从而使得土壤肥力下降，影响中国枫香的生产力，造成经济损失和生态破坏。可见，提高土壤中有效磷的含量，对提高中国枫香林木的产量，具有巨大的可行性空间，也是众多科研者努力的方向。目前已成为农林业生产实践中重点研究方向。对中国枫香林木的研究报道还比较少。因此研究中国枫香根际无机解磷细菌意义重大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种中国枫香根际高效解磷粘质沙雷氏菌。
本发明还要解决的一个技术问题是提供上述粘质沙雷氏菌的应用。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
2011年8月15日从江苏省中山陵园景区内的枫香根际土壤中，筛选获得了一株高效解磷粘质沙雷氏菌(Serratria marcescens subsp marcescens）FXW-NJ2D。保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国.武汉.武汉大学，邮编430072，菌种保藏号CCTCC M2012261，保藏日为2012年7月1日。
菌株的主要生物学特征：在牛肉膏蛋白胨培养基平板上，菌落凸起，中心不透明，边缘不规则，在营养琼脂平板上可产生树枝状的特别菌落；菌体短杆状，革兰氏染色阴性，大小约(1~1.3)μm×(0.7~1.0)μm，无芽孢，周生鞭毛；兼性好氧，氧化酶反应阴性，淀粉水解阴性，M.R.和吲哚试验阴性，V.P.试验阳性；明胶液化阳性，硝酸还原试验阳性，产氨和硫化氢试验阴性，柠檬酸盐生长试验阳性。
CCTCC M 2012261菌株16SrDNA基因序列，见No.1所示。
将所测16SrDNA序列与GenBank数据库中的序列进行BLAST比对，结果表明：菌株CCTCC M 2012261与沙雷氏属（Serratia）同源性都很高，与(Serratia marcescens）的相似度为99%。结合形态、生理生化特征及16SrDNA序列分析，鉴定为粘质沙雷氏菌（Serratria marcescens subsp marcescens）。
上述粘质沙雷氏菌在促进中国枫香生长中的应用。CCTCC M 2012261菌株可将土壤中难溶性无机磷转变为有效态磷供中国枫香吸收，促进中国枫香生长。
有益效果：本发明的中国枫香根际高效解磷粘质沙雷氏菌CCTCC M 2012261在液体摇培的情况下，对难溶性磷酸盐磷酸三钙（Ca3(PO4)2）、磷酸铁（FePO4·4H2O）、磷酸铝（AlPO4）和羟基磷灰石（Ca10(PO4)6(OH)2）具有较强的溶解效果，与对照（CK）相比，差异极显著；本发明的中国枫香根际高效解磷粘质沙雷氏菌CCTCC M 2012261制成菌剂接种中国枫香实生苗。结果表明，该菌剂能明显促进中国枫香的生长发育，因此，本发明为将来开发中国枫香专用微生物肥料提供了优良的菌株资源。
附图说明
粘质沙雷氏菌（Serratria marcescens subsp marcescens）FXW-NJ2D，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国.武汉.武汉大学，邮编430072，菌种保藏号：CCTCCM 2012261，保藏日为2012年7月1日。
图1为FXW-NJ2D菌株对难溶性磷酸盐磷酸三钙、磷酸铁、磷酸铝、羟基磷灰石的溶解能力。
图2为FXW-NJ2D菌株对枫香的促生效果。
图3为FXW-NJ2D菌株在NBRIP培养基上的解磷圈。
具体实施方式
根据下述实施例，可以使本领域的技术人员更好地理解本发明。实施例所描述的仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：FXW-NJ2D平板解磷能力测定。
NBRIP培养基：葡萄糖10g，Ca2(PO4)35g，MgCl25g，KCl0.2g，MgSO4·7H2O0.25g，(NH4)2SO40.1g，蒸馏水1000mL，pH 7.0，灭菌，倒平板。
将活化2次的FXW-NJ2D菌株用接种环点接于NBRIP平板上，30℃培养5天后，测量溶磷圈与菌落直径，并计算溶磷圈与菌落直径之比（图1）。
从图1中看出，FXW-NJ2D菌株在NBRIP平板上培养后，可产生明显不透明的溶磷圈。经测量与计算，溶磷圈直径为14.67mm，菌落直径为4.94mm，溶磷圈与菌落比高达2.97。
实施例2：FXW-NJ2D菌株实验室解磷试验。
解磷培养基A：葡萄糖10g，Ca3(PO4)25g，MgCl25g，KCl0.2g，MgSO4·7H2O0.25g，(NH4)2SO40.1g，蒸馏水1000mL，pH 7.0。
解磷培养基B：用羟基磷灰石（Ca10(PO4)6(OH)2）代替解磷培养基A中的Ca3(PO4)2，其它成分和含量相同。
解磷培养基C：用磷酸铁（FePO4·4H2O）代替解磷培养基A中的Ca3(PO4)2，其它成分和含量相同。
解磷培养基D：用磷酸铝（AlPO4）代替解磷培养基A中的Ca3(PO4)2，其它成分和含量相同。
将活化的FXW-NJ2D菌株接种NA培养基（牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，蒸馏水1000mL，pH 7.2~7.4）中，28℃振荡培养18~24h作为种子液，将种子液按1%（v/v）接种量分别接种到装有50mL解磷培养基A、B、C、D的100mL三角瓶中，以接相同体积空白种子液的解磷培养基为对照（CK），每个处理三个重复，28℃，180r/min培养3d后，发酵液4℃，10000r/min离心10min，钼锑抗比色法测定发酵液中可溶性磷含量，结果见图2。
从图2中可以得出，分别以难溶性磷酸盐磷酸三钙（Ca3(PO4)2）、磷酸铁（FePO4·4H2O）、磷酸铝（AlPO4）、和羟基磷灰石（Ca10(PO4)6(OH)2）为唯一磷源，培养3d后，FXW-NJ2D发酵液中可溶性磷含量均高于对照。以上表明，菌株FXW-NJ2D对四种难溶性磷源均具有较强的溶解能力。
实施例3：FXW-NJ2D温室盆栽试验：
将菌株FXW-NJ2D活化后，用接种环挑取少量菌体接种于装有50mLNA培养基（牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，蒸馏水1000mL，pH 7.2~7.4）的100mL三角瓶中，29℃，200r/min振荡培养48h。发酵液（4℃，6000r/min）离心5min，无菌生理盐水润洗菌体3次后，无菌生理盐水调节菌悬液（108cfu/mL）制成接种剂。接种中国枫香（苗龄1年），以等量无菌生理盐水为对照，接种量为实生苗5mL/株。每处理10个重复，置于温室统一管理，光照为12h/天，适时浇水。
中国枫香接种后150天生长情况见表1，可以看出，接种FXW-NJ2D能够显著促进中国枫香实生苗的生长。与对照（CK）相比，接种FXW-NJ2D的处理在苗高和茎粗上的增长率分别达到了19.72％和12.86％，促生效果显著。图2为中国枫香接种FXW-NJ2D后150天时的照片，可以看出接种后的中国枫香明显高于对照。
表1 FXW-NJ2D对中国枫香实生苗生长的影响
注：P<0.05，同列不同行小写字母不相同代表差异显著。
Claims (2)
1.一种粘质沙雷氏菌FXW-NJ2D，其分类命名为粘质沙雷氏菌（Serratria marcescenssubsp marcescens），已保藏于中国典型培养物保藏中心，菌种保藏号为CCTCC M2012261，保藏日为2012年7月1日。
2.权利要求1所述的粘质沙雷氏菌在促进中国枫香生长中的应用。
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| Seedling sweetgum (Liquidambar styraciflua L.) half-sib family reponse to N and P fertilization: growth,leaf area,net photosynthesis and nutrient uptake;Scott X. Chang;《Forest Ecology and Management》;20030203;第173卷;281-291页 * |
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